Supernovor – exploderande stjärnor – dyker plötsligt upp på natthimlen. Den närmaste supernovan på nästan 10 år, SN 2023ixf, upptäcktes av en japansk amatörastronom på fredagkvällen den 19 maj förra året (2023).  
Bara 20 miljoner ljusår bort i Vindsnurregalaxen (M101) i Stora Björns stjärnbild blev den en favorit bland jordens astrofotografer (se Bild).

Astrofotografernas favorit. Bilden är tagen med ett litet amatörteleskop från södra Gotland och visar spiralgalaxen M101 både före och efter explosionen av supernova SN 2023ixf. Credit: Astrofotograf Lars Anmark

För astronomerna innebar den en unik möjlighet att studera en nyligen exploderad stjärna i ultraviolett ljus med hjälp av Hubble-teleskopet.

Det här var ögonblicket jag väntat på under hela mina forskarstudier, så det var bara att släppa allt annat

–   Det här var ögonblicket jag väntat på under hela mina forskarstudier, så det var bara att släppa allt annat och jobba hela natten för att förbereda Hubble-observationerna berättar huvudförfattaren Erez Zimmerman från Weizmann-institutet.  Lite kämpigt bara att det hände två dagar innan mitt inplanerade bröllop.

Tidiga observationer är viktiga eftersom supernovan snabbt undanröjer alla spår av den exploderande stjärnans omgivning . Mindre än en timme efter rapporten om den nya supernovan hade astronomerna tagit ett spektrum som visade att det var en massiv stjärna som exploderat (Typ II supernova).  Just en sådan man ville observera med Hubble-teleskopet.

Sedan 1990 svävar rymdteleskopet 60 mil ovan jordytan, utanför den atmosfär som annars stoppar den ultravioletta strålningen som dominerar den tidiga, heta supernovaexplosionen. Att observera med Hubble kräver vanligtvis flera månaders noggrann planering. Bara om något riktigt spännande händer i rymden kan NASA ändra sitt förutbestämda schema, snabbt ladda upp nya instruktioner och vrida teleskopet åt ett nytt håll.    

- Vi har haft just ett sådant program på Hubbleteleskopet under många år, berättar Jesper Sollerman vid institutionen för Astronomi på Stockholms universitet, och en av medförfattarna till artikeln. Vi har också letat febrilt efter just en sådan supernova under alla dessa år. Nu fick vi äntligen chansen.

Erez Zimmerman och hans kollegor aktiverade sitt program på rymdteleskopet och tidigt på morgonen måndagen den 22 Maj gjordes de första Hubble-observationerna, de tidigaste ultravioletta supernova-spektra man fått. Samtidigt gjordes observationer från många observatorier runtomkring på jorden, bland annat med det nordiska teleskopet NOT på La Palma.  SN 2023ixf kom att bli en av de bäst studerade supernova-explosionerna genom tiderna.
 

En av tolkningarna i Nature-artikeln är att ljuset från supernovan under de första dagarna påverkas av omkringliggande gas som stjärnan förlorat under sina sista levnadsår. Hubble-observationerna kan därmed användas för att härleda hur stjärnan utvecklades strax innan explosionen. Över 30 vetenskapliga artiklar har hittills skrivits om SN 2023ixf och fler lär det bli eftersom supernovan fortfarande är väl synlig för astronomernas teleskop.

Illustration av observationer av supernova SN 2023ixf i M101 observerad både av Hubble-teleskopet – i det ultravioletta området – och med det Nordiska Optiska Teleskopet på La Palma i visuellt ljus. Spektrumet i illustrationen är en kombination av dessa och visar några emissionslinjer från exempelvis helium (He) och väte (H) som kommer från gas helt nära den exploderade stjärnan.Credit: Joel Johansson gjorde både reduktionerna av NOT observationerna och illustrationen.

Artikeln ”The complex circumstellar environment of supernova 2023ixf”  publiceras i tidskriften Nature (online 27 Mars 2024) och leds av Erez Zimmerman och Ido Irani från Weizmann Institute of Science i Israel. Från Stockholms universitet medverkade förutom professor Jesper Sollerman vid institutionen för astronomi även Joel Johansson och Claes Fransson från Oskar Klein Centret.

Länkar:

Artikeln på Arxiv